Pałeczka jarzeniowa składa się z dwóch rur: zewnętrznej, elastycznej tuby z tworzywa sztucznego i wewnętrznej, mniejszej rurki wykonanej z kruchego szkła. Obie tuby zawierają ciekłe związki, które tworzą efekt rozjaśnienia po zmieszaniu razem .
Zewnętrzna plastikowa rurka zawiera ester szczawianu fenylu i barwnik fluorescencyjny, a wewnętrzna szklana rurka zawiera roztwór nadtlenku wodoru. Aby aktywować efekt świecący, wewnętrzna szklana rurka jest zerwana przez zginanie. Po intensywnym wytrząśnięciu świecy żarowej nadtlenek wodoru utlenia ester szczawianu fenylu w reakcji zwanej chemiluminescencją, która uwalnia energię w postaci światła.
Czas trwania i natężenie światła emitowanego przez świecę żarową można określić na podstawie stężenia związków zawartych w dwóch probówkach. Ogrzewanie aktywowanej już świecy żarowej intensyfikuje jasność światła, ale skraca jego czas trwania, a chłodzenie go przyciemnia, ale przedłuża jego działanie.
